Loài động vật thân mềm dạng chân đầu (cephalopod) có thể tự chỉnh sửa bộ gen của chúng, thích nghi với điều kiện sống bất lợi nhất và trong tương lai có thể cạnh tranh tốt với con người. Tại sao bạch tuộc có đủ cơ hội để biến thành loài sinh vật cực kỳ thông minh? Sau đây là bài cùa Sputnik về nội dung này.
Loài sinh vật biển thông minh như linh trưởng
Vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học Canada đã theo dõi tám con bạch tuộc trẻ Enteroctopus dofleini. Họ đặt các con bạch tuộc vào trong một bể nước, và cho chúng một vài chai lọ nhựa rỗng. Ban đầu, chúng cho những chai này lên miệng để kiểm tra xem đó có phải thức ăn không, rồi sau đó vứt đi. Tuy nhiên, sau đó mấy con bạch tuộc bắt đầu thổi các tia nước vào bên trong chai trước khi ném. Dòng nước đưa những chai nước ấy văng ngược trở lại về phía con bạch tuộc, rồi chúng lại tiếp tục chơi đùa. Những chiếc chai lọ đã thu hút sự chú ý của bạch tuộc trong khoảng nửa giờ.
Hành vi như vậy không có bất kỳ ý nghĩa thích nghi nào, các con bạch tuộc chỉ chơi đùa. Vì vậy, các nhà khoa học rút ra thừa nhận rằng, động vật thân mềm dạng chân đầu là động vật không xương sống đầu tiên biết chơi đùa. Trước đó, hành vi chơi đùa chỉ được quan sát thấy ở động vật có vú và chim.
Sau đó các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, ý muốn vui chơi không phụ thuộc vào giới tính và độ tuổi của bạch tuộc. Các nhà sinh học đã đặt các con bạch tuộc vào bể nước, và cho chúng những miếng ghép Lego, và cả con đực và con cái đều thích chơi đùa với chúng.
Hơn nữa. Trước hết, kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng mỗi con bạch tuộc đều mang một cá tính riêng, chúng biết ghi nhớ và học hỏi. Trong các thí nghiệm của các nhà khoa học Canada, các con bạch tuộc đã phản ứng khác nhau với hai người tình nguyện - chúng đã đổi màu và hướng của các xúc tu. Thứ hai, các "nhà trí thức" dưới biển có thể giải quyết những vấn đề phi tiêu chuẩn phức tạp mà cả bản thân chúng và tổ tiên của chúng đều không hề gặp phải.
Thứ ba, một số loài - ví dụ, loài bạch tuộc sọc lớn sống ở khu vực Thái Bình Dương có cách sống và thói quen giao phối khác lạ. Loài này thường tìm bạn cặp, và nhiều khi số lượng này lên đến 40 con. Khi đến thời gian giao phối, không giống các loài bạch tuộc này lại lấy xúc tu quấn nhau đầy tình cảm.
Tám cánh tay thông minh
Tất cả những đặc điểm này ở động vật thân mềm dạng chân đầu sống trong biển được hình thành độc lập với sự tiến hóa của động vật có xương sống. Tổ tiên chung cuối cùng của các loài này đã sống cách đây gần tám trăm triệu năm, điều này không chỉ ảnh hưởng đến ngoại hình mà còn ảnh hưởng đến cấu tạo cơ thể.
Ngoài ba trái tim, những con vật này có bộ não rất khác thường. Chúng có khoảng 500 triệu tế bào thần kinh, không quá nhiều so với 85 tỷ tế bào thần kinh của con người, nhưng hoàn toàn tương đương với số lượng tế bào thần kinh trong não chó.
Tuy nhiên, các tế bào thần kinh của bạch tuộc là lớn hơn và phân bố khắp cơ thể. Nếu ở người, hầu hết các tế bào thần kinh tập trung trong não, thì ở động vật thân mềm dạng chân đầu vị trí của những neuron cũng rất đặc biệt, với chỉ khoảng 10% trong tổng số nằm ở não chính, khoảng 30% neuron tiếp nhận thông tin đến từ thị giác. Phần còn lại nằm trong những dây thần kinh ở các xúc tu.
Nói cách khác, mỗi xúc tu bạch tuộc là một loại não nhỏ. Các nhà khoa học từ Đại học Do Thái ở Jerusalem đã phát hiện ra rằng, mỗi xúc tu có thể hành động độc lập. Cơ quan trung tâm chỉ khởi động phản ứng cần thiết và mỗi xúc tu "tự quyết định" phải làm thế nào để thực hiện nhiệm vụ cụ thể.
Trong khi đó, các xúc tu bạch tuộc có khả năng thực hiện những hành vi độc lập khá phức tạp: thay đổi màu hoặc phân biệt cánh tay của con khác với cành tay của mình. Hơn nữa, khi bị cắt đứt, các xúc tu vẫn có thể cử động và di chuyển được trong cả giờ, có thể giữ những đồ vật, đẩy lùi những đồ vật khác và thậm chí có thể bò đi khỏi người.
Ngoài ra, bạch tuộc có thị lực tuyệt vời - con ngươi của chúng hoàn hảo hơn con người, nó có trí nhớ cả ngắn hạn và dài hạn tuyệt vời.
Tự chỉnh sửa các gen bộ não
Theo một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, khả năng nhận thức và bộ não khá lớn của bạch tuộc là kết quả của sự cạnh tranh khốc liệt với cá và động vật có xương sống dưới biển.
Khoảng một trăm triệu năm trước, sự đa dạng của các loài cá vây tia đã tăng mạnh – đây là đại Mesozoic có nghĩa là "các động vật giai đoạn giữa". Do đó, tổ tiên của mực và bạch tuộc không chỉ phải chiến đấu để kiếm thức ăn và không gian sống với cá mà còn học cách trốn thoát khỏi những kẻ săn mồi. Do đó bạch tuộc đã mất lớp vỏ bên ngoài (nhiều động vật có xương sống đã học cách mở lớp vỏ bảo vệ của động vật thân mềm), bạch tuộc bắt đầu chuyển động phản ứng, thay đổi màu sắc nhanh chóng để đáp ứng với kích thích, sở hữu túi mực và trí thông minh phát triển nhất trong số các động vật không xương sống.
Ngoài ra, bạch tuộc có được một lợi thế quan trọng khác: chúng học cách chỉnh sửa gen của chính mình. Điều này giúp chúng thích nghi với điều kiện môi trường và làm cho chúng thậm chí thông minh hơn.
Ở đây nói về việc thay đổi RNA thông tin. Chất mang thông tin trung gian này được tổng hợp trên ma trận DNA và giúp lắp ráp protein cho ribosome. Nếu mọi thứ diễn ra bình thường, thì chuỗi axit amin trong protein hoàn toàn khớp với thứ tự nucleotide trong gen mã hóa nó.
Nhưng đôi khi, trong quá trình tổng hợp mRNA, nucleotide adenosine chuyển đổi thành inosine - điều này là do các enzyme đặc biệt. Những thay đổi như vậy cho phép chỉnh sửa các chức năng của protein, nhưng điều này hiếm khi xảy ra. Ví dụ, trong cơ thể con người, các protein như vậy chỉ chiếm khoảng 3%.
Còn bạch tuộc có tới 60% protein như vậy. Hơn nữa, theo các nhà nghiên cứu, trong số các protein được tạo ra trên cơ sở mRNA bị thay đổi, cũng có những protein chịu trách nhiệm kết nối các tế bào thần kinh. Nhiều khả năng, chính các protein này giúp bạch tuộc thực hiện các hành vi phức tạp. Tuy nhiên, việc chỉnh sửa mRNA làm chậm sự thay đổi trong bộ gen và kết quả là làm chậm quá trình tiến hóa của bạch tuộc.
